Cómo las cubiertas de faros automotrices se adaptan a los conjuntos de faros de múltiples materiales

El faro actual del automóvil resulta ser una representación de una obra maestra, ya que ha logrado evolucionar el diseño clásico de «lámpara en un recipiente» hasta convertirlo en una luz extremadamente compleja, que incluye óptica, electrónica y otros diseños modernos. Esto ha sido posible gracias al uso de estructuras multicompuesto, es decir, una combinación de metales, distintos tipos de plásticos y distintos tipos de adhesivos. Por último, la parte frontal final será la cubierta del faro del automóvil, considerada una pieza altamente importante y multifuncional dentro de estos diversos conjuntos.

Coeficiente de Expansión Térmica

El problema de ingeniería más difícil que puede surgir durante el ensamblaje de diversos materiales es la dinámica térmica. La tasa de expansión y contracción de los materiales, bajo la influencia de la fuente luminosa o del entorno, varía.

Diseño adaptable: Las cubiertas de faro adaptables suelen estar fabricadas en policarbonato. Estas se producen de la siguiente manera:

Se montan estructuras que permiten movimientos relativos respecto a un componente disipador de calor metálico (aluminio) o a un componente termoplástico (PP o ABS). Esto contribuye a evitar la acumulación de tensiones que podrían provocar la rotura o destrucción de la cubierta o las juntas.

Compensación mediante selladores y juntas: No se trata de una junta de goma entre la cubierta y la carcasa. Por lo general, contienen adhesivos de múltiples componentes o elastómeros termoplásticos de alto rendimiento (TPE) que ofrecen suficiente flexibilidad en un amplio rango de temperaturas. Son capaces de absorber las tensiones derivadas de la diferencia entre el material de la cubierta de policarbonato (PC) y el material de la carcasa, permitiendo así un sellado ambiental perfecto incluso tras miles de ciclos térmicos.

Facilitar la integración estética y funcional híbrida.

Los diseños de faros han logrado combinar de forma muy eficaz distintas funciones y materiales en una única cubierta.

Superficie frontal cohesiva: Se trata de una superficie frontal homogeneizada cuya cohesión integra los diversos elementos de la escena. Oculta las juntas del reflector de ABS cromado articulado, del soporte de polipropileno negro y del panel de LED de aluminio, con el fin de lograr la apariencia de una única pieza articulada, similar a una joya.

Incorporación de materiales secundarios: Las cubiertas avanzadas pueden fabricarse mediante un proceso de inyección múltiple, o bien cualquier otro componente inyectado puede moldearse directamente sobre las cubiertas. Esta incorporación puede consistir en una guía de luz transparente coloreada para una DRL (luz diurna de conducción) distintiva, o en un marco opaco de acabado negro (blackout), que se ensambla junto con la lente principal transparente durante el procedimiento de montaje para crear un módulo frontal integrado y complejo, facilitando así su instalación sobre la carcasa principal multicaterial.

Facilitación de los procesos de montaje y mantenimiento.

Las transiciones en el ensamblaje multicaterial ejercen una influencia sobre la logística de fabricación. Estos procesos deben ser compatibles con la cubierta del faro.

Montaje modular en montaje automatizado.

Las tapas también están diseñadas para actuar como portadores o como un módulo inicial, que se aplica como módulo frontal, al cual se fijan temporalmente, a este nivel, otros módulos más pequeños, como sensores, marcos o decoraciones adicionales. La subunidad resultante puede soldarse luego mediante un robot a la carcasa exterior en un entorno limpio, tras lo cual las ópticas sensibles ubicadas en el interior del dispositivo se envían a la línea de montaje.

Requisito de mantenibilidad: Durante el diseño de la mantenibilidad, la técnica de unión de la tapa debe ser no destructiva, con el fin de permitir su retirada fácil y sin daños en el montaje híbrido. Esto exige desarrollar un diseño especial de técnica de adhesión, como la utilización de un adhesivo de poliuretano mantenible o un mecanismo que pueda retirarse fácilmente sin dañar los diversos materiales de sustrato empleados en la carcasa.

Optimización del peso / contribución estructural.

Los diseños multimateriales en sí mismos implican que cada elemento de la construcción debe contribuir a la optimización de esta.

Refuerzo estructural: La cubierta del faro en un diseño moderno de faros se fabrica como un componente puramente óptico, pero con el propósito de aportar rigidez torsional al conjunto completo. Puede utilizarse, junto con puntos de fijación reforzados fabricados en material de plástico reforzado con fibra de vidrio montados sobre el faro, para lograr que el conjunto completo sea lo suficientemente libre de vibraciones como para sostener el sistema óptico más importante.

Ajuste entre materiales y unión: el material de la cubierta (PC) se ha seleccionado basándose en sus propiedades ópticas, además de la disponibilidad de adhesivos con una capacidad de unión muy elevada para este material.

El tratamiento superficial, como el proceso de plasma, se puede utilizar en la brida de sellado de la tapa para facilitar un excelente proceso de unión con el sellador. Esto se hace para garantizar que la superficie del material esté limpia y sirva como facilitador del proceso de unión.

Contamos con la experiencia y los conocimientos técnicos necesarios en combinaciones de múltiples materiales. Nuestro diseño y producción de cubiertas para faros está concebido para utilizarse con la combinación más exigente de materiales de ensamblaje, desde metales hasta distintos plásticos de ingeniería. Actualmente estamos desarrollando la técnica de análisis por elementos finitos (AEF) para evaluar el comportamiento térmico y estructural. Asimismo, poseemos experiencia en procesos de fabricación de alta tecnología, como el moldeo multicavidad, lo que nos permite producir un módulo frontal integrado. Gracias a los esfuerzos conjuntos con nuestros clientes durante la fase de diseño OEM/ODM, podemos ofrecerles cubiertas con una interfaz impecable: las características de resistencia mecánica, durabilidad y acabados superficiales espectaculares requeridas en los faros más avanzados y multifuncionales del mundo actual.